【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブラシレスモータ及びそのロータヨークに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
モータには、ロータの１回転につき所定の回数（例えば１回）のインデックス信号を出力するものがある。例えば特開２００１−３３９８８９号公報に示されるモータでは、図７（ａ）に示すように、マグネット８１がリング状に一体成形されてロータヨーク８２に取付けられている。そして、Ｎ極とＳ極とが跨る部位に形成された径方向外側に突出する突出部８３がホール素子８４によって検出されることにより、インデックス信号が出力される。
【０００３】
リング状マグネットを作るに当たり、安くて強力なパワーのものを望むのであれば、フェライト焼結マグネットがフェライトプラスチックマグネットより好ましい。ところが、フェライト焼結マグネットでは、リング状の場合ある直径以上になると割れやすく、製品としてよくないという問題がある。また、リング状マグネットは、ロータヨークの寸法に合うように精度よく形成するのに手間がかかる等の問題がある。
【０００４】
そこで、例えば図７（ｂ）に示すように、セグメント状の複数個のマグネット９０を、周方向に間隔を空けて備えたモータが知られている。このモータはアウターロータ型のブラシレスモータであり、マグネット９０は、ロータヨーク９１の内周面に所定の間隔で接着固定されている。ロータヨーク９１の開口部には切欠部が一箇所形成され、その切欠部にはチップマグネット９４が固着されている。ロータヨーク９１が回転する際には、ホールＩＣ９５によりチップマグネット９４の磁力が検出され、ロータヨーク９１の１回転毎に１回のインデックス信号が出力されるようになっている。このインデックス信号は、モータに接続された制御回路に送られ、モータの回転数制御等に用いられる。
【０００５】
マグネット９０は、ロータヨーク９１に取付ける際はまだ着磁されておらず、ロータヨーク９１に接着した状態で着磁している。また、マグネット９０は、各々が所定の間隔を保ち、かつロータヨーク９１の内周面に密着させた状態で接着固定する必要がある。このため、図７（ｃ）に示すように、マグネット９０を接着剤によりロータヨーク９１に接着し、位置決め治具９６と圧接用の板ばね９７とを用いてマグネット９０を位置決めした状態で接着剤を乾燥させている。位置決め治具９６は、各マグネット９０を所定距離だけ離すための凸部９８を備えている。接着剤の乾燥後、位置決め治具９６及び板ばね９７を外し、図示しない着磁コイル及び着磁ヨークを用いてマグネット９０を着磁している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記図７（ｂ）、（ｃ）に示す構成では、インデックス信号出力用にロータヨーク９１とは別のチップマグネット９４が必要になるという問題がある。また、接着が乾燥するまでに必要な接着治具（位置決め治具９６及び板ばね９７）の形状や取扱いが複雑である。また、接着剤の乾燥が完了するまでの間、位置決め治具９６及び板ばね９７を組み付けた状態でロータを放置しなければならず、その間、次工程である着磁工程を行えないため、マグネット９０の取付工程がネック工程となる。従って、ブラシレスモータの大量生産に際しては、複雑な接着治具を多数準備する必要があるという問題がある。また、上記の問題点は、すべてモータのコストアップに直結するという問題がある。
【０００７】
また、セグメント状マグネットの位置決めを行う方法として、例えば特開平１０−１９１５８７号公報に示される方法では、マグネット間にＵ字状の弾発部材を配置し、この弾発部材による付勢力によりマグネットを位置決めしている。しかし、この方法では弾発部材がマグネットの数と同数必要になるため、マグネット数が多くなる程、部品点数が増え作業性が悪化するという問題がある。
【０００８】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、チップマグネットを追加することなくインデックス信号を出力させるとともに、マグネットの接着工程を簡素化できるブラシレスモータ及びそのロータヨークを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、コイルが巻装されたステータコアと、前記ステータコアの中心部に設けられた軸受と、前記軸受に軸支された回転軸と、前記回転軸に固定されるとともに前記ステータコアの径方向外側を覆い、前記回転軸の一端側が開放されたロータヨークとを備え、前記ロータヨークの内周面には、複数個のマグネットを、前記ステータコアの径方向外側部に対向し、周方向に極性が変化する状態で周方向に所定間隔で取付けたアウターロータ型のブラシレスモータであって、前記マグネットは、前記回転軸と平行な方向に突出する突出部を備え、前記ブラシレスモータは、前記マグネットの前記突出部の検知により前記ロータヨークの回転数を検知するセンサを備え、前記マグネットのうちの少なくとも一つは、前記突出部が前記ロータヨークの開放側を向くように配置され、前記マグネットの残りは前記ロータヨークの前記開放側と反対側に前記突出部が向くように配置され、前記ロータヨークには前記残りのマグネットの前記突出部と係合する孔又は凹部が形成されたことを要旨とする。
【００１０】
この発明によれば、マグネットは回転軸と平行な方向に突出する突出部を備えている。そして、一部のマグネットの突出部がセンサによって検知されることによりインデックス信号が出力される。また、残りのマグネットの突出部がロータヨークの孔又は凹部に係合されることにより、マグネットの位置決めが行なわれる。よって、従来技術のようにすべてのマグネットの位置決めが位置決め治具や板ばねで行なわれていたのに比べて、マグネットを位置決めしやすい。従って、チップマグネットを追加することなくインデックス信号を出力させるとともに、マグネットの接着工程を簡素化できる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ロータヨークの内周面には、前記マグネットと係合して前記マグネットを所定位置に保持する保持部が、前記マグネットが取付けられる部分の間に形成されたことを要旨とする。この発明によれば、各マグネットは、保持部により所定位置に保持される。従って、すべてのマグネットを所定間隔に配置して保持できるため、接着剤の乾燥を待たずに、接着剤を塗布してマグネットをロータヨークに取付けた直後に着磁工程を行うことができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、コイルが巻装されたステータコアと、前記ステータコアの中心部に設けられた軸受と、前記軸受に軸支された回転軸と、前記回転軸に固定されるとともに前記ステータコアの径方向外側を覆い、前記回転軸の一端側が開放されたロータヨークとを備え、前記ロータヨークの内周面には、複数個のマグネットを、前記ステータコアの径方向外側部に対向し、周方向に極性が変化する状態で周方向に所定間隔で取付けたアウターロータ型のブラシレスモータであって、前記マグネットは、前記回転軸と平行な方向に突出する突出部を備え、前記ブラシレスモータは、前記マグネットの前記突出部の検知により前記ロータヨークの回転数を検知するセンサを備え、前記マグネットのうちの少なくとも一つは、前記突出部が前記ロータヨークの開放側を向くように配置され、前記マグネットの残りは前記ロータヨークの前記開放側と反対側に前記突出部が向くように配置され、前記ロータヨークの内周面には、前記マグネットと係合して前記マグネットを所定位置に保持する保持部が、前記マグネットが取付けられる部分の間に形成されたことを要旨とする。
【００１３】
この発明によれば、すべてのマグネットが保持部により位置決めされ、所定の間隔で保持されるため、接着剤の乾燥を待たずに、接着剤を塗布してマグネットをロータヨークに取付けた直後に着磁工程を行うことができる。また、ロータヨークの開放側を向くように配置されたマグネットの突出部がセンサによって検知されることによりインデックス信号が出力される。従って、チップマグネットを追加することなくインデックス信号を出力させるとともに、マグネットの接着工程をより簡素化できる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、コイルが巻装されたステータコアと、前記ステータコアの中心部に設けられた軸受と、前記軸受に軸支された回転軸と、前記回転軸に固定されるとともに前記ステータコアの径方向外側を覆い、前記回転軸の一端側が開放されたロータヨークとを備え、前記ロータヨークの内周面には、複数個のマグネットを、前記ステータコアの径方向外側部に対向し、周方向に極性が変化する状態で周方向に所定間隔で取付けたアウターロータ型のブラシレスモータであって、前記マグネットは、前記回転軸と平行な方向に突出する突出部を備え、前記ブラシレスモータは、前記マグネットの前記突出部の検知により前記ロータヨークの回転数を検知するセンサを備え、前記マグネットのうちの少なくとも一つは、前記突出部が前記ロータヨークの開放側を向くように配置され、前記マグネットの残りは前記ロータヨークの前記開放側と反対側に前記突出部が向くように配置され、前記ロータヨークの内周面には、前記マグネットと係合して前記マグネットを所定位置に保持する保持部を備えた位置決め部材が配置されたことを要旨とする。
【００１５】
この発明によれば、位置決め部材の保持部によりすべてのマグネットが所定位置に保持される。また、マグネットの突出部がセンサによって検知されることによりインデックス信号が出力される。従って、チップマグネットを追加することなくインデックス信号を出力させるとともに、マグネットの接着工程をより簡素化できる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記位置決め部材には、前記残りのマグネットと対応する位置にのみ、前記突出部と係合する孔又は凹部が形成されたことを要旨とする。この発明によれば、孔又は凹部に突出部が係合するか否かにより、マグネットを取付ける際の取付け方向の間違いを防止できる。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の発明において、前記ロータヨークは、前記各マグネットの少なくとも周方向中央部に対応する部分の厚みが、前記各マグネット間の部分の厚みより薄く、前記マグネットは、その周方向中央部が周方向両端より厚い形状であることを要旨とする。この発明によれば、ロータヨークが周方向に厚さが変化する形状になっていて、マグネットは、ロータヨークが薄いところでは厚く、ロータヨークが厚いところでは薄くなるように周方向に厚さが変化する形状になっている。このため、マグネットをロータヨークに取り付けた状態では、ロータ全体として均一に近い厚さとなるので、重さも周方向に均一に近くなる。よって、ロータ全体として厚さが周方向に変化する場合に比べて、ロータの回転をぶれにくくすることができる。また、各マグネットの少なくとも周方向中央部に対応する部分の厚みが、各マグネット間の部分の厚みより薄いため、磁気通路になりにくい部分を削ってロータの重さを軽くすることができる。ここでマグネットの周方向とは、ロータヨークの周方向と同方向を意味する。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の発明において、前記ロータヨークの内周面において前記マグネットが取付けられる部分の曲率半径が、前記マグネットにおいて前記ロータヨークと対向する部分の曲率半径より小さい又は一致することを要旨とする。この発明によれば、曲率の違いにより、マグネットと、ロータヨークの内周面との間でマグネットの両端は必ずヨークに密着する。従って、マグネットが保持部から外れない。
【００１９】
請求項８に記載の発明は、コイルが巻装されたステータコアの中心部に設けられた軸受に軸支された回転軸に固定されるとともに、前記ステータコアの径方向外側を覆い、前記回転軸の一端側が開放されたアウターロータ型のブラシレスモータのロータヨークであって、その内周面には、前記回転軸と平行な方向に突出する突出部を備えた複数個のマグネットが、前記ステータコアの径方向外側部に対向し、周方向に極性が変化する状態で周方向に所定間隔で配置され、前記マグネットのうちの少なくとも一つは、前記突出部が前記ロータヨークの開放側を向くように配置され、前記マグネットの残りは前記突出部が前記開放側と反対側に向くように配置され、前記残りのマグネットの前記突出部と係合する孔又は凹部が形成されたことを要旨とする。この発明のロータヨークを備えるブラシレスモータは、請求項１の発明と同様の作用効果を奏する。
【００２０】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の発明において、前記内周面には、前記マグネットと係合して前記マグネットを所定位置に保持する保持部が、前記マグネットが取付けられる部分の間に形成されたことを要旨とする。この発明のロータヨークを備えるブラシレスモータは、請求項２の発明と同様の作用効果を奏する。
【００２１】
請求項１０に記載の発明は、コイルが巻装されたステータコアの中心部に設けられた軸受に軸支された回転軸に固定されるとともに、前記ステータコアの径方向外側を覆い、前記回転軸の一端側が開放されたアウターロータ型のブラシレスモータのロータヨークであって、その内周面には、前記回転軸と平行な方向に突出する突出部を備えた複数個のマグネットが、前記ステータコアの径方向外側部に対向し、周方向に極性が変化する状態で周方向に所定間隔で配置され、前記マグネットのうちの少なくとも一つは、前記突出部が前記ロータヨークの開放側を向くように配置され、前記マグネットの残りは前記突出部が前記開放側と反対側に向くように配置され、前記内周面には、前記マグネットと係合して前記マグネットを所定位置に保持する保持部が、前記マグネットが取付けられる部分の間に形成されたことを要旨とする。この発明のロータヨークを備えるブラシレスモータは、請求項３の発明と同様の作用効果を奏する。
【００２２】
請求項１１に記載の発明は、請求項８〜請求項１０のいずれか一項に記載の発明において、前記各マグネットの周方向中央部に対応する部分の前記ロータヨークの厚みが、前記各マグネット間の部分の厚みより薄いことを要旨とする。この発明のロータヨークを備えるブラシレスモータは、請求項６の発明と同様の作用効果を奏する。
【００２３】
請求項１２に記載の発明は、請求項８〜請求項１１のいずれか一項に記載の発明において、前記ロータヨークの内周面において前記マグネットが取付けられる部分の曲率半径が、前記マグネットにおいて前記ロータヨークと対向する部分の曲率半径より小さい又は一致することを要旨とする。この発明のロータヨークを備えるブラシレスモータは、請求項７の発明と同様の作用効果を奏する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施の形態を図１〜図３に従って説明する。
【００２５】
図１（ｂ）はブラシレスモータの模式断面図を示し、図１（ａ）は図１（ｂ）のＩＡ−ＩＡ線での模式断面図を示す。図１（ａ）、（ｂ）に示すように、アウターロータ型のブラシレスモータＭは８極１２スロットで、３相駆動式の構成になっている。
【００２６】
ステータハウジング１は、板部２と筒部３とを備えている。筒部３にはステータコア４が外挿されている。ステータコア４は３個のボルト５によりステータハウジング１に締付け固定されている。ステータコア４には径方向外側に延びる１２個のティース６が形成され、各ティース６にはコイル７が巻装されている。
【００２７】
筒部３には、回転軸としてのシャフト８が軸受としてのボールベアリング９を介して回転可能に支持されている。シャフト８には、ロータヨーク１０がシャフト８と一体で回転するように取付けられている。ロータヨーク１０はカップ状であり、ステータコア４を覆うような形状になっている。ロータヨーク１０は、シャフト８の一端側（図１（ｂ）中、右側）が開放側になっている。ロータヨーク１０の内周面には、複数個のマグネット１１が周方向に所定間隔で取付けられている。この実施の形態ではマグネット１１は８個である。各マグネット１１は板厚方向に磁極が変化するように着磁され、隣り合うマグネット１１の磁極が異なるように配置されている。
【００２８】
マグネット１１はいずれも同一の形状及び大きさに形成されている。図２（ａ）、（ｂ）に示すように、マグネット１１は板状であり、マグネット１１の長さ方向がモータの軸方向、マグネット１１の厚み方向がモータの径方向に対応するように、マグネット１１はロータヨーク１０に取付けられている。また、マグネットの周方向とは、ロータヨーク１０の周方向と同方向を意味する。マグネット１１は、周方向の中央部が、周方向両端部より厚く形成されている。マグネット１１は、ロータヨーク１０に取付けられる側の面である外側面１２が径方向外側に凸な曲面になり、ステータコア４に対向する側の面である内側面１３が径方向内側に凸な曲面になるように形成されている。
【００２９】
マグネット１１の一端には、長さ方向に突出する突出部としての凸部１６が形成されている。凸部１６はマグネット１１の周方向中央部に形成されている。凸部１６は大きな表面磁束を確保しやすくなっている。
【００３０】
マグネット１１は、そのうちの１つ（図１（ａ）、（ｂ）中、上側に図示）が凸部１６をロータヨーク１０の開放側（図１（ｂ）の右方）に向けた状態でロータヨーク１０に取付けられている。このマグネット１１の凸部１６は、ロータヨーク１０の外に突出している。また、わかりやすいように図１（ａ）ではこのマグネット１１の凸部１６を点線で図示している。そして、残りの７個のマグネット１１は、凸部１６をロータヨーク１０の開放側と反対側（図１（ｂ）の左方）に向けた状態でロータヨーク１０に取付けられている。
【００３１】
ロータヨーク１０には、マグネット１１の凸部１６が嵌合される孔１７が形成されている。孔１７は、凸部１６がロータヨーク１０の開放側と反対側に向けられるマグネット１１と対応する部分に形成されている。そして、孔１７は、凸部１６をロータヨーク１０の開放側に向けるマグネット１１と対応する部分には形成されていない。この実施の形態では、７個の孔１７が、図１（ａ）、（ｂ）の上側のマグネット１１以外のマグネット１１の凸部１６と対応するようにロータヨーク１０に形成されている。各孔１７にはそれぞれマグネット１１の凸部１６が嵌合されている。マグネット１１の長さは、凸部１６が孔１７に嵌合された状態で、凸部１６と反対側の端面が、ロータヨーク１０の開口部の端面と同一面になるような長さに形成されている。これにより、凸部１６がロータヨーク１０の開放側に向けられたマグネット１１は、ロータヨーク１０の奥まで差し込まれた状態で、凸部１６がロータヨーク１０の開口部から突出するようになっている。
【００３２】
ステータハウジング１の板部２には、ロータヨーク１０と対向する側にプリント基板２０が取付けられている。プリント基板２０には、凸部１６に対応する磁力を検出するためのセンサとしてのホールＩＣ２１が１個取付けられている。ホールＩＣ２１はロータヨーク１０の開口部の端面に対向する位置に配置されている。なお、プリント基板２０にはコネクタ２２が設けられている。
【００３３】
図１（ａ）、図２（ｃ）に示すように、ロータヨーク１０の外周面を軸方向と平行な方向から見ると、マグネット１１間の部分に対応する箇所３１が円弧になっているのに対し、マグネット１１の周方向中央部と対向する箇所３２は直線になっており、径方向内側に引っ込んでいる。このため、ロータヨーク１０は、マグネット１１の少なくとも周方向中央部に対応する部分の厚みが、各マグネット１１間の部分の厚みより薄くなっている。また、ロータヨーク１０の内周面には、マグネット１１が取付けられる部分としての取付面３３と取付面３３との間の部分に、保持部３４が径方向内側に突出するように形成されている。保持部３４は、その両側面３４ａが、それぞれマグネット１１と当接可能になっている。
【００３４】
ロータヨーク１０は、各マグネット１１の周方向中心部、即ち磁極中心付近に少なくとも対応する薄肉部３５と、マグネット１１間の部分に対応する厚肉部３６とを備えている。薄肉部３５及び厚肉部３６はそれぞれマグネット１１の数と同数であり、薄肉部３５及び厚肉部３６は、金属プレス加工によって薄肉部３５を形成すべき箇所から厚肉部３６を形成すべき箇所へ金属素材を移動させることにより形成されている。
【００３５】
図２（ｃ）に示すように、ロータヨーク１０の取付面３３は、マグネット１１の外側面１２より、僅かに大きな曲率を有するように形成されている。このため、マグネット１１の外側面１２と、ロータヨーク１０の取付面３３との間には０〜０．５ｍｍの隙間が生じている。なお、図２（ｃ）は外側面１２と取付面３３との曲率の違いが分かりやすいように実際より大きな曲率になるように図示している。
【００３６】
次に、上記構成のロータの形成工程について説明する。
まず、上記のように形成されたロータヨーク１０の内周面の取付面３３に接着剤を塗布し、まだ着磁されていない状態のマグネット（素材）１１を取付ける。マグネット１１は、保持部３４の側面３４ａに当接することにより、ロータヨーク１０の内周面において所定間隔に位置決めされた状態で保持される。また、マグネット１１は、凸部１６が孔１７に嵌合されることによっても位置決めされる。
【００３７】
そして、接着剤を塗布してマグネット１１をロータヨーク１０に取付けた後、着磁工程を行う。マグネット１１が保持部３４によって位置決めされているため、接着剤が乾燥するのを待たずに、接着剤を塗布してマグネット１１をロータヨーク１０に取付けた直後に着磁工程を行うことができる。図３に示すように、着磁工程では、円柱状の着磁ヨーク３７をロータヨーク１０内に配置する。そして、ロータヨーク１０の外側には、各マグネット１１に対応して着磁コイル３８を配置し、着磁ヨーク３７と着磁コイル３８とにより、マグネット１１の取付面３３と対向する面の磁極が、Ｎ極とＳ極とが１個おきとなるようにマグネット１１の着磁を行なう。
【００３８】
上記のように構成されたロータを備えるブラシレスモータＭは、ロータヨーク１０が回転する際にホールＩＣ２１により凸部１６に対応する磁力が検出されることにより、ロータヨーク１０の１回転毎に１回のインデックス信号が出力される。
【００３９】
この実施の形態によれば、以下のような効果を有する。
（１） マグネット１１に凸部１６が形成されている。そして、マグネット１１のうち１個だけ、ロータヨーク１０の開放側に凸部１６が向けられて配置されている。従って、凸部１６によって、ロータヨークの１回転毎に１回のインデックス信号が出力される。このため、従来の例えばチップマグネット等をロータヨークに取り付ける場合と異なり、マグネットの種類を増やす必要がなく、モータのコストダウンに貢献できる。
【００４０】
（２） ロータヨーク１０には、マグネット１１を所定の間隔に配置せしめる保持部３４が形成されている。従って、接着剤を塗布してマグネット１１をロータヨーク１０に取付けた直後に着磁工程を行うことができる。着磁によりマグネット１１はロータヨーク１０に磁力で吸着されるので、過度な振動衝撃を与えない限りマグネット１１は所定位置に保持されるため、接着治具を不要にできる。
【００４１】
（３） ロータヨーク１０には、マグネット１１の凸部１６が嵌合される孔１７が形成されている。凸部１６を孔１７に嵌合させることにより、マグネット１１を所定の間隔に配置しやすくすることができる。
【００４２】
（４） 孔１７は、凸部１６をロータヨーク１０の開放側に向けるマグネット１１に対応する箇所には形成されていない。従って、マグネット１１をロータヨーク１０内に差し込む際に、マグネット１１の取付け方向を間違えても、凸部１６と孔１７とが対応しないことにより間違いを容易に発見できる。例えば孔１７がない箇所で凸部１６の向きを間違えて凸部１６を先にしてマグネット１１をロータヨーク１０内に差し込んだ場合、マグネット１１の凸部１６と反対側の端面が、ロータヨーク１０の開口部の端面と同一にならず開口部の外に飛び出たままとなる。なお、例えば孔１７がある箇所で、凸部１６と反対側を先にしてマグネット１１をロータヨーク１０内に差し込んだ場合、凸部１６がロータヨーク１０の開口部から１個ではなく２個突出するため、この場合も間違いが容易に発見される。
【００４３】
（５） ロータヨーク１０は、マグネット１１と対応する部分が他の部分より厚肉に形成されている。ロータヨーク１０においてマグネット１１間の部分は、マグネット１１間の磁束の渡り部分であり、磁束密度が他の部分より大きくなる部分である。従って、磁束密度が他の部分より大きくなる部分が厚肉部３６であることにより、磁気飽和を緩和し、磁気抵抗を低減する効果を有する。逆に、ロータヨーク１０薄肉部分はマグネット１１の周方向中心部と対応しているのであって、この部分は磁束密度が小さい部分であるため、薄くすることは磁気回路上、問題なく、ロータの重さを軽くすることができる。保持部３４を有するロータヨーク１０の形状はマグネット１１の接着方法の改善を目的とするものであるが、結果的に磁気回路の効率化にも寄与している。
【００４４】
（６） マグネット１１は、その周方向中央部が周方向両端より厚い形状に形成されている。よって、マグネット１１は、ロータヨーク１０が薄いところでは厚く、ロータヨーク１０が厚いところでは薄くなるように周方向に厚さが変化している。このため、ロータ全体として均一に近い厚さとなるので、重さも周方向に均一に近くなるので、ロータ全体として厚さが周方向に変化する場合に比べて、ロータの回転をぶれにくくすることができる。
【００４５】
（７） ロータヨーク１０における取付面３３は、マグネット１１の外側面１２よりわずかに小さい又は一致する曲率半径を有するように形成されている。従って、マグネット１１の両端部は、ロータヨーク１０の内周面に密着するため、マグネット１１は保持部３４から外れてしまうことがない。
【００４６】
（８） 凸部１６がマグネット１１の磁極中心付近に設けられているため、厚さを確保して強度的にも強くなっている。
（９） ロータヨーク１０の保持部３４は、金属プレス加工によって薄肉部３５を形成すべき箇所から厚肉部３６を形成すべき箇所へ金属素材を移動させることにより形成されている。従って、ロータヨーク１０に別の部材を取付けることなく保持部３４を形成できる。
【００４７】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態を図４及び図５に従って説明する。この実施の形態では、ロータヨークの厚みが周方向に均一になり、ロータヨークの内部にマグネットの位置決めを行なう位置決め部材が挿入されている点が主に前記実施の形態と異なっている。前記実施の形態と同様の部分については同一番号を付けている。
【００４８】
ロータヨーク３９は有底円筒状に形成されている。ロータヨーク３９内には位置決め部材４０が嵌合されている。位置決め部材４０は環状部４１と、環状部４１から延びる棒状の保持部４２とを備えている。保持部４２は環状部４１の中心軸と平行な方向に延びるように形成されている。保持部４２は８個形成されている。保持部４２は、マグネット１１が径方向内側に倒れ込むのを防止するように、径方向内側の方が、径方向外側より周方向に長く形成されている。
【００４９】
保持部４２によって、マグネット１１は所定間隔に、かつロータヨーク１０の内周面に密着して配置せしめられている。環状部４１には、マグネット１１の凸部１６が嵌合される凹部４５が形成されている。凹部４５の機能は、第１の実施の形態の孔１７と同一機能である。凹部４５は計７個形成されている。位置決め部材４０は嵌合及び接着剤によりロータヨーク３９の内部に取付けられている。ロータの組み立ての際には、まずロータヨーク３９に位置決め部材４０を取付け、その後、マグネット１１をロータヨーク３９に取付ける。
【００５０】
この実施の形態によれば、前記実施の形態の（１）〜（４）及び（８）の効果の他に、以下のような効果を有する。
（１０） 位置決め部材４０に保持部４２や凹部４５が形成されている。従って、ロータヨークには既存の簡単な形状のものを利用できる。
【００５１】
なお、実施の形態は上記各実施の形態に限定されるものではなく、例えば以下のように変更してもよい。
・ 第１の実施の形態で、接着治具を用いて接着剤が乾くのを待ってもよい。例えば図６（ａ）に示すように、接着治具５１は、円筒体だけのような簡素なものにすることができる。
【００５２】
・ 第１の実施の形態で、マグネット１１の凸部１６を嵌合させるためにロータヨーク１０に形成するのは孔１７に限らず、凹部であってもよい。
・ 第２の実施の形態で、マグネット１１の凸部１６を嵌合させるために環状部４１に形成するのは凹部４５に限らず、孔であってもよい。環状部４１は、孔を形成しても強度を保てるように太くする。
【００５３】
・ 第１の実施の形態で、孔１７を形成しなくてもよい。この場合でも、マグネット１１は保持部３４により支障なく位置決めされる。
・ 上記のように孔１７を形成しない場合、例えば、残りのマグネット１１に対応する部分のロータヨーク１０の深さを、凸部１６が開放側に向けられるマグネット１１に対応する部分より深く形成してもよい。この場合、ロータヨーク１０の開放側に向けられる凸部１６を、残りのマグネット１１よりホールＩＣ２１側に突出させることができる。
【００５４】
・ 同様に第２の実施の形態で、凹部４５を形成しなくてもよい。この場合でも、マグネット１１は保持部４２により支障なく位置決めされる。
・ 第１の実施の形態で、保持部３４は、凸部１６がロータヨーク１０の開放側に向けられるマグネット１１を挟むように２個だけ形成し、他の箇所には形成しなくてもよい。
【００５５】
・ 同様に第２の実施の形態で、保持部４２は、凸部１６がロータヨーク１０の開放側に向けられるマグネット１１を挟むように２個だけ形成し、他の箇所には形成しなくてもよい。
【００５６】
・ 第１の実施の形態で、保持部３４を形成しなくてもよい。この場合、凸部１６がロータヨーク１０の開放側に向けられるマグネット１１は凸部１６が孔１７に嵌合しないので位置決めされない。しかし、残りの７個のマグネット１１は凸部１６が孔１７に嵌合して位置決めされているため、従来のように位置決め治具９６及び板ばね９７ですべてのマグネットを位置決めする場合に比べて、大幅にマグネット１１の位置決めを簡素化できる。また、マグネット１１の周方向中央部が径方向内側に膨出しているので、そこに円筒状の着磁ヨーク３７を当接することにより、マグネット１１が径方向内側に倒れないようにすることができる。
【００５７】
・ 同様に第２の実施の形態で、保持部４２を形成しなくてもよい。この場合も、凸部１６がロータヨーク３９の開放側に向けられるマグネット１１は位置決めされないが、残りのマグネット１１は凸部１６が凹部４５に嵌合して位置決めされるため、従来に比べて大幅にマグネット１１の位置決めを簡素化できる。
【００５８】
・ 上記のように保持部３４を形成しない場合、図６（ｂ）に示すように、１個だけ、マグネット１１の両端に凸部１６を形成してもよい。そして、ロータヨーク１０には、すべてのマグネット１１に対応して孔１７を形成する。この場合、保持部３４がなくても、すべてのマグネット１１の凸部１６が孔１７に嵌合することにより、すべてのマグネット１１を位置決めできる。また、位置決め部材４０を用いる場合は、環状部４１にはすべてのマグネット１１に対応して凹部４５を形成する。
【００５９】
・ インデックス信号は、ロータヨークの１回転毎に複数回出力させてもよい。この場合、複数個のマグネット１１を、その凸部１６がロータヨークの開放側に向くようにロータヨークに取り付ける。
【００６０】
・ ブラシレスモータは８極１２スロットに限らない。
上記各実施の形態から把握できる技術的思想（発明）について、以下に追記する。
【００６１】
（１） 請求項２又は請求項３に記載の発明において、前記保持部は、金属プレス加工によって、前記各マグネットの磁極中心付近の前記ロータヨークの板厚を、その周囲より薄くし、前記ロータヨークにおいて前記マグネットが取付けられる部分の間を、径方向内側に突出させることにより形成されている。
【００６２】
【発明の効果】
以上、詳述したように、請求項１〜請求項１２に記載の発明によれば、チップマグネットを追加することなくインデックス信号を出力させるとともに、マグネットの接着工程を簡素化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は（ｂ）のＩＡ−ＩＡ線での模式断面図、（ｂ）はブラシレスモータの模式断面図。
【図２】（ａ）はマグネットの模式平面図、（ｂ）は模式正面図、（ｃ）はマグネットとロータヨークとの模式部分拡大図。
【図３】着磁工程を示す模式図。
【図４】第２の実施の形態を示し、（ａ）は模式図、（ｂ）は（ａ）のＩＶＢ−ＩＶＢ線模式断面図。
【図５】位置決め部材の斜視図。
【図６】（ａ）は別例の模式図、（ｂ）は他の別例のマグネットの模式図。
【図７】（ａ）は従来技術のロータの模式図、（ｂ）は他の従来技術の模式断面図、（ｃ）は接着工程を示す模式図。
【符号の説明】
Ｍ…ブラシレスモータ、４…ステータコア、７…コイル、８…回転軸としてのシャフト、９…軸受としてのボールベアリング、１０，３９…ロータヨーク、１１…マグネット、３３…ロータヨークの内周面においてマグネットが取付けられる部分としての取付面、１２…マグネットにおいてロータヨークと対向する部分としての外側面、１６…突出部としての凸部、１７…孔、２１…センサとしてのホールＩＣ、３４…保持部、４０…位置決め部材、４２…保持部、４５…凹部。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a brushless motor and its rotor yoke.
[0002]
[Prior art]
Some motors output an index signal a predetermined number of times (for example, once) per rotation of a rotor. For example, in a motor disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-339889, a magnet 81 is integrally formed in a ring shape and attached to a rotor yoke 82 as shown in FIG. An index signal is output when the Hall element 84 detects a protrusion 83 that protrudes outward in the radial direction formed at a portion where the N pole and the S pole straddle.
[0003]
If a cheap and strong power is desired in making a ring-shaped magnet, a ferrite sintered magnet is preferable to a ferrite plastic magnet. However, in the case of a sintered ferrite magnet, there is a problem that when the diameter is more than a certain diameter in the case of a ring shape, it is easily broken and is not good as a product. Further, the ring-shaped magnet has a problem that it takes time to form the ring magnet with high accuracy so as to match the dimensions of the rotor yoke.
[0004]
Therefore, as shown in FIG. 7B, for example, there is known a motor provided with a plurality of segment-shaped magnets 90 spaced apart in the circumferential direction. This motor is an outer rotor type brushless motor, and the magnet 90 is bonded and fixed to the inner peripheral surface of the rotor yoke 91 at predetermined intervals. One notch is formed in the opening of the rotor yoke 91, and a chip magnet 94 is fixed to the notch. When the rotor yoke 91 rotates, the magnetic force of the chip magnet 94 is detected by the Hall IC 95, and an index signal is output once for each rotation of the rotor yoke 91. The index signal is sent to a control circuit connected to the motor, and is used for controlling the number of revolutions of the motor.
[0005]
The magnet 90 has not been magnetized yet when attached to the rotor yoke 91, and is magnetized in a state of being adhered to the rotor yoke 91. Further, the magnets 90 need to be adhered and fixed at predetermined intervals and in a state of being closely attached to the inner peripheral surface of the rotor yoke 91. For this reason, as shown in FIG. 7C, the magnet 90 is bonded to the rotor yoke 91 with an adhesive, and the adhesive is applied in a state where the magnet 90 is positioned using the positioning jig 96 and the plate spring 97 for press-contact. Have been dried. The positioning jig 96 has a projection 98 for separating each magnet 90 by a predetermined distance. After the adhesive is dried, the positioning jig 96 and the leaf spring 97 are removed, and the magnet 90 is magnetized using a magnetizing coil and magnetizing yoke (not shown).
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the configuration shown in FIGS. 7B and 7C has a problem that a tip magnet 94 different from the rotor yoke 91 is required for outputting the index signal. Further, the shape and handling of the bonding jig (positioning jig 96 and leaf spring 97) necessary until the bonding is dried are complicated. Further, the rotor must be left in a state where the positioning jig 96 and the leaf spring 97 are assembled until the drying of the adhesive is completed. In the meantime, the magnetizing step as the next step cannot be performed. The mounting process 90 is a neck process. Therefore, when mass-producing a brushless motor, there is a problem that it is necessary to prepare many complicated bonding jigs. Further, all of the above problems directly lead to an increase in the cost of the motor.
[0007]
As a method of positioning the segment-shaped magnet, for example, in a method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-191587, a U-shaped resilient member is arranged between the magnets, and the magnet is pressed by the urging force of the resilient member. Positioning. However, this method requires the same number of resilient members as the number of magnets, so that there is a problem that the number of parts increases as the number of magnets increases, and workability deteriorates.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a brushless motor and a rotor yoke capable of outputting an index signal without adding a tip magnet and simplifying a magnet bonding process. It is in.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 includes a stator core on which a coil is wound, a bearing provided at a center portion of the stator core, and a rotating shaft supported by the bearing. A rotor yoke that is fixed to the rotating shaft and covers a radially outer side of the stator core, and one end of the rotating shaft is opened.A plurality of magnets are provided on the inner peripheral surface of the rotor yoke, A brushless motor of an outer rotor type, which faces the outer side in the direction and is mounted at predetermined intervals in the circumferential direction in a state in which the polarity changes in the circumferential direction, wherein the magnet projects in a direction parallel to the rotation axis. The brushless motor includes a sensor for detecting the number of rotations of the rotor yoke by detecting the protrusion of the magnet, and a small number of the magnets. At least one of the magnets is arranged such that the protrusion faces the open side of the rotor yoke, and the rest of the magnet is arranged such that the protrusion faces the side opposite to the open side of the rotor yoke. The gist of the invention is that a hole or a concave portion for engaging with the protrusion of the remaining magnet is formed.
[0010]
According to the present invention, the magnet has the protruding portion that protrudes in a direction parallel to the rotation axis. An index signal is output when a sensor detects the protrusion of some of the magnets. The positioning of the magnet is performed by the protrusions of the remaining magnets being engaged with the holes or recesses of the rotor yoke. Therefore, it is easier to position the magnets than when the positioning of all magnets is performed by a positioning jig or a leaf spring as in the related art. Therefore, an index signal can be output without adding a tip magnet, and the magnet bonding process can be simplified.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a holding portion that engages with the magnet and holds the magnet at a predetermined position is provided on an inner peripheral surface of the rotor yoke. The gist is that it is formed between the parts to be formed. According to the present invention, each magnet is held at a predetermined position by the holding unit. Therefore, since all the magnets can be arranged and held at predetermined intervals, the magnetizing step can be performed immediately after the adhesive is applied and the magnet is attached to the rotor yoke without waiting for the adhesive to dry.
[0012]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a stator core on which a coil is wound, a bearing provided at a center portion of the stator core, a rotating shaft supported by the bearing, and fixed to the rotating shaft. A rotor yoke that covers a radially outer side of the stator core and has one end side of the rotating shaft opened.A plurality of magnets are provided on an inner peripheral surface of the rotor yoke, facing a radially outer portion of the stator core, and extending in a circumferential direction. An outer rotor type brushless motor mounted at a predetermined interval in a circumferential direction in a state in which the polarity changes, wherein the magnet includes a protrusion protruding in a direction parallel to the rotation axis, and the brushless motor is A sensor for detecting the number of rotations of the rotor yoke by detecting the protrusion of the magnet, wherein at least one of the magnets has the protrusion The rotor is disposed so as to face the open side of the rotor yoke, and the rest of the magnet is disposed so that the protrusion faces the side opposite to the open side of the rotor yoke. In summary, a holding portion for holding the magnet at a predetermined position is formed between the portions to which the magnet is attached.
[0013]
According to the present invention, all the magnets are positioned by the holding portion and held at a predetermined interval, so that the magnet is magnetized immediately after the adhesive is applied and the magnet is mounted on the rotor yoke without waiting for the adhesive to dry. Steps can be performed. An index signal is output when a sensor detects a protrusion of the magnet arranged so as to face the open side of the rotor yoke. Therefore, an index signal can be output without adding a tip magnet, and the magnet bonding process can be further simplified.
[0014]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a stator core on which a coil is wound, a bearing provided at a central portion of the stator core, a rotating shaft supported by the bearing, and fixed to the rotating shaft. A rotor yoke that covers a radially outer side of the stator core and has one end side of the rotating shaft opened.A plurality of magnets are provided on an inner peripheral surface of the rotor yoke, facing a radially outer portion of the stator core, and extending in a circumferential direction. An outer rotor type brushless motor mounted at a predetermined interval in a circumferential direction in a state in which the polarity changes, wherein the magnet includes a protrusion protruding in a direction parallel to the rotation axis, and the brushless motor is A sensor for detecting the number of rotations of the rotor yoke by detecting the protrusion of the magnet, wherein at least one of the magnets has the protrusion The rotor is disposed so as to face the open side of the rotor yoke, and the rest of the magnet is disposed so that the protrusion faces the side opposite to the open side of the rotor yoke. In addition, the gist is that a positioning member including a holding portion for holding the magnet at a predetermined position is arranged.
[0015]
According to the present invention, all magnets are held at the predetermined position by the holding portion of the positioning member. Further, an index signal is output when the protrusion of the magnet is detected by the sensor. Therefore, an index signal can be output without adding a tip magnet, and the magnet bonding process can be further simplified.
[0016]
According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the present invention, the positioning member has a hole or a concave portion that engages with the protrusion only at a position corresponding to the remaining magnet. Is the gist. According to the present invention, it is possible to prevent the mounting direction from being incorrect when mounting the magnet, depending on whether or not the projection is engaged with the hole or the concave portion.
[0017]
According to a sixth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fifth aspects, the rotor yoke has a thickness corresponding to at least a circumferential central portion of each of the magnets. The gist is that the thickness of the magnet is thinner than the thickness of the portion between the magnets, and the center of the magnet in the circumferential direction is thicker than both ends in the circumferential direction. According to the present invention, the rotor yoke has a shape whose thickness changes in the circumferential direction, and the magnet has a shape whose thickness changes in the circumferential direction so that the thickness is increased where the rotor yoke is thin and thinned where the rotor yoke is thick. It has become. For this reason, when the magnet is attached to the rotor yoke, the thickness of the entire rotor becomes nearly uniform, and the weight becomes nearly uniform in the circumferential direction. Therefore, it is possible to make the rotation of the rotor less susceptible than when the thickness of the entire rotor changes in the circumferential direction. In addition, since the thickness of at least the portion corresponding to the central portion in the circumferential direction of each magnet is smaller than the thickness of the portion between the magnets, it is possible to reduce the weight of the rotor by shaving the portion that does not easily become a magnetic path. Here, the circumferential direction of the magnet means the same direction as the circumferential direction of the rotor yoke.
[0018]
According to a seventh aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to sixth aspects, a radius of curvature of a portion on the inner peripheral surface of the rotor yoke to which the magnet is attached is the same as that of the rotor yoke in the magnet. The point is that the radius of curvature is smaller than or coincides with the radius of curvature of the portion facing. According to the present invention, both ends of the magnet always contact the yoke between the magnet and the inner peripheral surface of the rotor yoke due to the difference in curvature. Therefore, the magnet does not come off the holding portion.
[0019]
The invention according to claim 8 is configured such that the stator core is fixed to a rotating shaft supported by a bearing provided at a central portion of the stator core around which the coil is wound, and covers a radially outer side of the stator core, and A rotor yoke of an outer rotor type brushless motor having one end opened, a plurality of magnets having a projection projecting in a direction parallel to the rotation axis on an inner peripheral surface of the rotor yoke. Opposite to the outer portion, are arranged at predetermined intervals in the circumferential direction in a state where the polarity changes in the circumferential direction, at least one of the magnets, is arranged such that the projecting portion faces the open side of the rotor yoke, It is necessary that the rest of the magnet is arranged so that the protruding portion faces the side opposite to the open side, and a hole or a concave portion is formed to engage with the protruding portion of the remaining magnet. To. The brushless motor including the rotor yoke according to the present invention has the same operation and effect as the first aspect of the present invention.
[0020]
According to a ninth aspect of the present invention, in the invention according to the eighth aspect, a holding portion that engages with the magnet and holds the magnet at a predetermined position is provided on the inner peripheral surface. It is the gist that it was formed during. The brushless motor provided with the rotor yoke of the present invention has the same operation and effect as the second aspect of the present invention.
[0021]
According to a tenth aspect of the present invention, the stator is fixed to a rotating shaft supported by a bearing provided at a central portion of the stator core around which the coil is wound, and covers a radially outer side of the stator core. A rotor yoke of an outer rotor type brushless motor having one end opened, a plurality of magnets having a projection projecting in a direction parallel to the rotation axis on an inner peripheral surface of the rotor yoke. Opposite to the outer portion, are arranged at predetermined intervals in the circumferential direction in a state where the polarity changes in the circumferential direction, at least one of the magnets, is arranged such that the projecting portion faces the open side of the rotor yoke, The rest of the magnet is arranged so that the protruding portion faces the side opposite to the open side, and the inner peripheral surface is engaged with the magnet to hold the magnet at a predetermined position. That holding portion, and summarized in that the magnet is formed between the portion attached. The brushless motor provided with the rotor yoke according to the present invention has the same operational effects as the third aspect of the present invention.
[0022]
According to an eleventh aspect of the present invention, in the invention according to any one of the eighth to tenth aspects, a thickness of the rotor yoke in a portion corresponding to a circumferential center portion of each of the magnets is set between the magnets. The point is that it is thinner than the thickness of the portion. The brushless motor provided with the rotor yoke according to the present invention has the same operation and effect as the sixth aspect of the present invention.
[0023]
According to a twelfth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the eighth to eleventh aspects, a radius of curvature of a portion to which the magnet is attached on an inner peripheral surface of the rotor yoke is the same as that of the rotor yoke in the magnet. The point is that the radius of curvature is smaller than or coincides with the radius of curvature of the portion facing. The brushless motor including the rotor yoke according to the present invention has the same function and effect as the seventh aspect of the present invention.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(First Embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0025]
FIG. 1B is a schematic cross-sectional view of a brushless motor, and FIG. 1A is a schematic cross-sectional view taken along line IA-IA in FIG. As shown in FIGS. 1A and 1B, the outer rotor type brushless motor M has eight poles and twelve slots and is of a three-phase drive type.
[0026]
The stator housing 1 includes a plate portion 2 and a tube portion 3. A stator core 4 is externally inserted into the cylindrical portion 3. The stator core 4 is fastened and fixed to the stator housing 1 by three bolts 5. Twelve teeth 6 extending radially outward are formed on the stator core 4, and a coil 7 is wound around each tooth 6.
[0027]
A shaft 8 as a rotating shaft is rotatably supported on the cylindrical portion 3 via a ball bearing 9 as a bearing. A rotor yoke 10 is attached to the shaft 8 so as to rotate integrally with the shaft 8. The rotor yoke 10 is cup-shaped and has a shape that covers the stator core 4. In the rotor yoke 10, one end side (the right side in FIG. 1B) of the shaft 8 is open. A plurality of magnets 11 are mounted on the inner peripheral surface of the rotor yoke 10 at predetermined intervals in the circumferential direction. In this embodiment, the number of magnets 11 is eight. Each magnet 11 is magnetized so that the magnetic pole changes in the thickness direction, and the adjacent magnets 11 are arranged so that the magnetic poles are different.
[0028]
Each of the magnets 11 is formed in the same shape and size. As shown in FIGS. 2A and 2B, the magnet 11 is plate-shaped, and the length direction of the magnet 11 corresponds to the axial direction of the motor, and the thickness direction of the magnet 11 corresponds to the radial direction of the motor. The magnet 11 is attached to the rotor yoke 10. The circumferential direction of the magnet means the same direction as the circumferential direction of the rotor yoke 10. The magnet 11 is formed so that its center in the circumferential direction is thicker than both ends in the circumferential direction. The magnet 11 has a curved outer surface 12 on the side attached to the rotor yoke 10, and a curved surface convex on the inner side 13 facing the stator core 4. It is formed so that it becomes.
[0029]
At one end of the magnet 11, a protrusion 16 is formed as a protrusion protruding in the length direction. The protrusion 16 is formed at the center in the circumferential direction of the magnet 11. The convex portion 16 can easily secure a large surface magnetic flux.
[0030]
One of the magnets 11 (shown on the upper side in FIGS. 1A and 1B) has a rotor 16 with the convex portion 16 facing the open side of the rotor yoke 10 (to the right in FIG. 1B). 10 attached. The projection 16 of the magnet 11 projects outside the rotor yoke 10. Also, in FIG. 1A, the projection 16 of the magnet 11 is shown by a dotted line for easy understanding. The remaining seven magnets 11 are attached to the rotor yoke 10 with the protrusions 16 facing the open side of the rotor yoke 10 (to the left in FIG. 1B).
[0031]
The rotor yoke 10 has a hole 17 into which the projection 16 of the magnet 11 is fitted. The hole 17 is formed in a portion corresponding to the magnet 11 whose convex portion 16 is directed to the side opposite to the open side of the rotor yoke 10. The hole 17 is not formed in a portion corresponding to the magnet 11 that directs the protrusion 16 toward the open side of the rotor yoke 10. In this embodiment, seven holes 17 are formed in the rotor yoke 10 so as to correspond to the protrusions 16 of the magnets 11 other than the upper magnet 11 in FIGS. 1 (a) and 1 (b). The projections 16 of the magnet 11 are fitted into the respective holes 17. The length of the magnet 11 is formed such that the end face opposite to the protrusion 16 is flush with the end face of the opening of the rotor yoke 10 when the protrusion 16 is fitted into the hole 17. ing. Thereby, the protrusion 16 projects from the opening of the rotor yoke 10 in a state where the magnet 11 with the protrusion 16 directed to the open side of the rotor yoke 10 is inserted to the inner side of the rotor yoke 10.
[0032]
A printed board 20 is attached to the plate portion 2 of the stator housing 1 on the side facing the rotor yoke 10. One Hall IC 21 as a sensor for detecting a magnetic force corresponding to the convex portion 16 is attached to the printed circuit board 20. The Hall IC 21 is arranged at a position facing the end face of the opening of the rotor yoke 10. Note that a connector 22 is provided on the printed circuit board 20.
[0033]
As shown in FIGS. 1A and 2C, when the outer peripheral surface of the rotor yoke 10 is viewed from a direction parallel to the axial direction, a portion 31 corresponding to a portion between the magnets 11 has an arc shape. On the other hand, a portion 32 facing the center in the circumferential direction of the magnet 11 is straight, and is retracted radially inward. For this reason, in the rotor yoke 10, the thickness of at least the portion corresponding to the center in the circumferential direction of the magnet 11 is smaller than the thickness of the portion between the magnets 11. Further, a holding portion 34 is formed on the inner peripheral surface of the rotor yoke 10 so as to protrude radially inward at a portion between the mounting surfaces 33 as a portion to which the magnet 11 is mounted. The holding portion 34 is configured such that both side surfaces 34 a can be in contact with the magnet 11.
[0034]
The rotor yoke 10 includes a thin portion 35 at least corresponding to a circumferential center of each magnet 11, that is, a portion near the center of the magnetic pole, and a thick portion 36 corresponding to a portion between the magnets 11. The number of the thin portions 35 and the thick portions 36 is the same as the number of the magnets 11, and the thin portions 35 and the thick portions 36 should form the thick portions 36 from the positions where the thin portions 35 should be formed by metal pressing. It is formed by moving a metal material to a location.
[0035]
As shown in FIG. 2C, the mounting surface 33 of the rotor yoke 10 is formed to have a slightly larger curvature than the outer surface 12 of the magnet 11. Therefore, a gap of 0 to 0.5 mm is formed between the outer surface 12 of the magnet 11 and the mounting surface 33 of the rotor yoke 10. FIG. 2 (c) shows a curvature larger than the actual one so that the difference in curvature between the outer surface 12 and the mounting surface 33 can be easily understood.
[0036]
Next, a process of forming the rotor having the above configuration will be described.
First, an adhesive is applied to the mounting surface 33 on the inner peripheral surface of the rotor yoke 10 formed as described above, and the magnet (material) 11 that has not been magnetized yet is mounted. The magnet 11 is held in a state of being positioned at a predetermined interval on the inner peripheral surface of the rotor yoke 10 by abutting on the side surface 34 a of the holding portion 34. Further, the magnet 11 is also positioned by fitting the protrusion 16 into the hole 17.
[0037]
Then, after applying an adhesive and attaching the magnet 11 to the rotor yoke 10, a magnetizing step is performed. Since the magnet 11 is positioned by the holding portion 34, the magnetizing step can be performed immediately after the adhesive is applied and the magnet 11 is attached to the rotor yoke 10, without waiting for the adhesive to dry. As shown in FIG. 3, in the magnetizing step, a columnar magnetized yoke 37 is arranged in the rotor yoke 10. A magnetizing coil 38 is arranged outside the rotor yoke 10 in correspondence with each magnet 11, and the magnetizing yoke 37 and the magnetizing coil 38 form a magnetic pole on a surface facing the mounting surface 33 of the magnet 11. The magnet 11 is magnetized so that the N pole and the S pole are alternate.
[0038]
In the brushless motor M including the rotor configured as described above, the magnetic force corresponding to the convex portion 16 is detected by the Hall IC 21 when the rotor yoke 10 rotates, so that the index is set to one index every one rotation of the rotor yoke 10. A signal is output.
[0039]
According to this embodiment, the following effects are obtained.
(1) The convex portion 16 is formed on the magnet 11. Then, only one of the magnets 11 is disposed with the convex portion 16 facing the open side of the rotor yoke 10. Therefore, the index signal is output by the convex portion 16 once every rotation of the rotor yoke. Therefore, unlike the conventional case where a tip magnet or the like is attached to the rotor yoke, there is no need to increase the types of magnets, which can contribute to a reduction in motor cost.
[0040]
(2) The rotor yoke 10 has a holding portion 34 for arranging the magnets 11 at predetermined intervals. Therefore, the magnetizing step can be performed immediately after the adhesive is applied and the magnet 11 is attached to the rotor yoke 10. Since the magnet 11 is attracted to the rotor yoke 10 by magnetic force due to the magnetization, the magnet 11 is held at a predetermined position unless an excessive vibration and impact is applied, so that an adhesive jig can be eliminated.
[0041]
(3) The rotor yoke 10 has a hole 17 into which the projection 16 of the magnet 11 is fitted. By fitting the protrusions 16 into the holes 17, the magnets 11 can be easily arranged at predetermined intervals.
[0042]
(4) The hole 17 is not formed at a position corresponding to the magnet 11 that directs the projection 16 toward the open side of the rotor yoke 10. Therefore, when the magnet 11 is inserted into the rotor yoke 10, even if the mounting direction of the magnet 11 is wrong, the mistake can be easily found because the convex portion 16 and the hole 17 do not correspond. For example, when the magnets 11 are inserted into the rotor yoke 10 with the protrusions 16 wrong and the protrusions 16 at the locations where the holes 17 are not present, the end faces of the magnets 11 opposite to the protrusions 16 have openings in the rotor yoke 10. It does not become the same as the end face of the portion, and remains protruding out of the opening. For example, if the magnet 11 is inserted into the rotor yoke 10 at a location where the hole 17 is located, with the side opposite to the projection 16 first, the projection 16 protrudes from the opening of the rotor yoke 10 instead of one. In this case, too, mistakes are easily found.
[0043]
(5) In the rotor yoke 10, a portion corresponding to the magnet 11 is formed thicker than other portions. The portion between the magnets 11 in the rotor yoke 10 is a portion where the magnetic flux between the magnets 11 crosses, and is a portion where the magnetic flux density is larger than other portions. Therefore, since the portion where the magnetic flux density becomes larger than the other portions is the thick portion 36, there is an effect that the magnetic saturation is reduced and the magnetic resistance is reduced. Conversely, the thin portion of the rotor yoke 10 corresponds to the circumferential central portion of the magnet 11, and this portion is a portion where the magnetic flux density is small. The weight can be reduced. The shape of the rotor yoke 10 having the holding portions 34 is intended to improve the method of bonding the magnets 11, but also contributes to the efficiency of the magnetic circuit.
[0044]
(6) The magnet 11 is formed to have a shape in which the center in the circumferential direction is thicker than both ends in the circumferential direction. Therefore, the thickness of the magnet 11 changes in the circumferential direction such that the thickness is large where the rotor yoke 10 is thin, and is small where the rotor yoke 10 is thick. For this reason, the thickness of the rotor as a whole is nearly uniform, and the weight is also nearly uniform in the circumferential direction. Therefore, compared to the case where the thickness of the rotor as a whole changes in the circumferential direction, the rotation of the rotor is less likely to be shaken. it can.
[0045]
(7) The mounting surface 33 of the rotor yoke 10 is formed so as to have a radius of curvature slightly smaller than or coincident with the outer surface 12 of the magnet 11. Therefore, since both ends of the magnet 11 are in close contact with the inner peripheral surface of the rotor yoke 10, the magnet 11 does not come off the holding portion 34.
[0046]
(8) Since the convex portion 16 is provided near the center of the magnetic pole of the magnet 11, the thickness is secured and the strength is increased.
(9) The holding portion 34 of the rotor yoke 10 is formed by moving a metal material from a position where the thin portion 35 is to be formed to a position where the thick portion 36 is to be formed by metal pressing. Therefore, the holding portion 34 can be formed without attaching another member to the rotor yoke 10.
[0047]
(Second embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. This embodiment differs from the above embodiment mainly in that the thickness of the rotor yoke is uniform in the circumferential direction and a positioning member for positioning the magnet is inserted inside the rotor yoke. The same parts as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals.
[0048]
The rotor yoke 39 is formed in a bottomed cylindrical shape. A positioning member 40 is fitted in the rotor yoke 39. The positioning member 40 includes an annular portion 41 and a rod-shaped holding portion 42 extending from the annular portion 41. The holding portion 42 is formed so as to extend in a direction parallel to the central axis of the annular portion 41. Eight holding portions 42 are formed. The holding portion 42 is formed to be longer in the circumferential direction on the radially inner side than on the radially outer side so as to prevent the magnet 11 from falling down in the radial direction.
[0049]
The magnets 11 are arranged at predetermined intervals and in close contact with the inner peripheral surface of the rotor yoke 10 by the holding portions 42. The annular portion 41 has a concave portion 45 into which the convex portion 16 of the magnet 11 is fitted. The function of the recess 45 is the same as the function of the hole 17 of the first embodiment. A total of seven recesses 45 are formed. The positioning member 40 is mounted inside the rotor yoke 39 by fitting and an adhesive. In assembling the rotor, first, the positioning member 40 is attached to the rotor yoke 39, and then the magnet 11 is attached to the rotor yoke 39.
[0050]
According to this embodiment, the following effects are obtained in addition to the effects (1) to (4) and (8) of the above embodiment.
(10) The holding portion 42 and the concave portion 45 are formed in the positioning member 40. Therefore, an existing simple rotor yoke can be used.
[0051]
The embodiments are not limited to the above embodiments, but may be modified as follows, for example.
-In the first embodiment, the adhesive jig may be used to wait for the adhesive to dry. For example, as shown in FIG. 6A, the bonding jig 51 can be a simple one such as a cylindrical body alone.
[0052]
In the first embodiment, what is formed in the rotor yoke 10 to fit the convex portion 16 of the magnet 11 is not limited to the hole 17 but may be a concave portion.
In the second embodiment, what is formed in the annular portion 41 for fitting the convex portion 16 of the magnet 11 is not limited to the concave portion 45 but may be a hole. The annular portion 41 is made thick so as to maintain strength even when a hole is formed.
[0053]
In the first embodiment, the holes 17 need not be formed. Also in this case, the magnet 11 is positioned by the holding portion 34 without any trouble.
In the case where the hole 17 is not formed as described above, for example, the depth of the rotor yoke 10 in the portion corresponding to the remaining magnet 11 is formed to be deeper than the portion corresponding to the magnet 11 in which the convex portion 16 is directed to the open side. Is also good. In this case, the convex portion 16 facing the open side of the rotor yoke 10 can be made to protrude from the remaining magnet 11 toward the Hall IC 21.
[0054]
Similarly, in the second embodiment, the concave portion 45 may not be formed. Also in this case, the magnet 11 is positioned by the holding portion 42 without any trouble.
In the first embodiment, only two holding portions 34 are formed so that the protrusions 16 sandwich the magnet 11 directed to the open side of the rotor yoke 10, and need not be formed at other portions.
[0055]
Similarly, in the second embodiment, only two holding portions 42 are formed so as to sandwich the magnet 11 whose protrusion 16 is directed to the open side of the rotor yoke 10, and the holding portion 42 does not need to be formed at other portions. Good.
[0056]
In the first embodiment, the holding portion 34 may not be formed. In this case, the magnet 11 whose convex portion 16 is directed to the open side of the rotor yoke 10 is not positioned because the convex portion 16 does not fit into the hole 17. However, since the remaining seven magnets 11 are positioned by fitting the protrusions 16 into the holes 17, compared to the conventional case where all magnets are positioned by the positioning jig 96 and the leaf spring 97. Therefore, the positioning of the magnet 11 can be greatly simplified. In addition, since the circumferential central portion of the magnet 11 bulges radially inward, the cylindrical magnetized yoke 37 is brought into contact therewith so that the magnet 11 can be prevented from falling radially inward. .
[0057]
Similarly, in the second embodiment, the holding portion 42 may not be formed. Also in this case, the magnet 11 whose convex portion 16 is directed to the open side of the rotor yoke 39 is not positioned, but the remaining magnet 11 is positioned by fitting the convex portion 16 into the concave portion 45, so that it is significantly larger than the conventional one. The positioning of the magnet 11 can be simplified.
[0058]
In a case where the holding portion 34 is not formed as described above, only one protrusion 16 may be formed on each end of the magnet 11 as shown in FIG. Then, holes 17 are formed in the rotor yoke 10 corresponding to all the magnets 11. In this case, even if the holding portion 34 is not provided, all the magnets 11 can be positioned by fitting the protrusions 16 of all the magnets 11 into the holes 17. When the positioning member 40 is used, a concave portion 45 is formed in the annular portion 41 so as to correspond to all the magnets 11.
[0059]
The index signal may be output a plurality of times for each rotation of the rotor yoke. In this case, the plurality of magnets 11 are attached to the rotor yoke such that the projections 16 face the open side of the rotor yoke.
[0060]
・ The brushless motor is not limited to 8 poles and 12 slots.
The technical ideas (inventions) that can be grasped from the above embodiments are additionally described below.
[0061]
(1) In the invention according to claim 2 or 3, the holding portion makes the thickness of the rotor yoke near the center of the magnetic pole of each of the magnets smaller than its surroundings by metal press working. It is formed by projecting radially inward between portions where the magnet is attached.
[0062]
【The invention's effect】
As described above, according to the first to twelfth aspects of the present invention, an index signal can be output without adding a tip magnet, and the magnet bonding process can be simplified.
[Brief description of the drawings]
1A is a schematic sectional view taken along line IA-IA in FIG. 1B, and FIG. 1B is a schematic sectional view of a brushless motor.
2A is a schematic plan view of a magnet, FIG. 2B is a schematic front view, and FIG. 2C is a schematic partial enlarged view of a magnet and a rotor yoke.
FIG. 3 is a schematic view showing a magnetizing step.
4A and 4B show a second embodiment, in which FIG. 4A is a schematic diagram, and FIG. 4B is a schematic cross-sectional view taken along line IVB-IVB of FIG.
FIG. 5 is a perspective view of a positioning member.
6A is a schematic diagram of another example, and FIG. 6B is a schematic diagram of another magnet.
7A is a schematic view of a conventional rotor, FIG. 7B is a schematic cross-sectional view of another conventional art, and FIG. 7C is a schematic view showing a bonding step.
[Explanation of symbols]
M: brushless motor, 4: stator core, 7: coil, 8: shaft as rotating shaft, 9: ball bearing as bearing, 10, 39: rotor yoke, 11: magnet, 33: magnet mounted on the inner peripheral surface of rotor yoke Mounting surface as a portion to be mounted, 12... Outer surface as a portion facing the rotor yoke in the magnet, 16... Convex portion as a protruding portion, 17... Hole, 21... Hall IC as a sensor, 34. Member, 42: holding portion, 45: concave portion.
